逆流防止装置
【課題】 ダイヤフラムのスムースな開閉作動のために設けたクリアランスに起因してスペーサを兼ねるバネ受け部材が位置ずれしたとしても、位置ずれ後のバネ受け部材を確実に支持して、ダイヤフラムの圧縮代制限機能や閉弁維持機能を確実に発揮させ得る逆流防止装置を提供する。
【解決手段】 弁座７６を構成する筒部７５ａの外周面にリブ７５ｂ，７５ｂ，…を突出形成し、各リブ７５ｂのリブ端面７６ｃを弁座７６と面一に連続する平坦面とし、内周側部位７６ａや外周側部位７６ｂと共に弁座７６を構成する要素とする。ハウジング８の内径Ｄ２とバネ受け部材１１の外径Ｄ１との差に対応するクリアランスの存在に起因してバネ受け部材１１が偏心移動したとしても、内周縁１１１ａ寄りの範囲がリブ端面７６ｃ等に確実に支持される。
【解決手段】 弁座７６を構成する筒部７５ａの外周面にリブ７５ｂ，７５ｂ，…を突出形成し、各リブ７５ｂのリブ端面７６ｃを弁座７６と面一に連続する平坦面とし、内周側部位７６ａや外周側部位７６ｂと共に弁座７６を構成する要素とする。ハウジング８の内径Ｄ２とバネ受け部材１１の外径Ｄ１との差に対応するクリアランスの存在に起因してバネ受け部材１１が偏心移動したとしても、内周縁１１１ａ寄りの範囲がリブ端面７６ｃ等に確実に支持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムを用いた弁体の一側に一次側圧力を、他側に二次側圧力をそれぞれ作用させ、一次側と二次側との圧力差に基づき開閉させることにより、二次側から一次側への逆流を防止するために用いられる逆流防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の逆流防止装置として、弁体にダイヤフラムを用い、正常時にはこの弁体の一側に作用させた一次側の圧力が大となって弁体を閉弁状態に維持させる一方、弁体の他側に作用する二次側の圧力よりも一次側が小となる異常時には弁体が開弁して二次側からの湯水を排出させることにより二次側から一次側への逆流を防止するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。このものでは、弁座にダイヤフラムが押し付けられてダイヤフラムが弁座に食い込むことによりダイヤフラム素材の弾性限界を超えて局所的に亀裂や偏摩耗が生じることを防止するために、閉弁時にダイヤフラムと弁座との間にスペーサが挟み付けられるようにすることにより、ダイヤフラムと弁座との密着による閉弁機能を確保しつつも、ダイヤフラムの圧縮代を所定範囲に制限することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９８１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１の逆流防止装置においては、上記のダイヤフラムの圧縮代を所定範囲に制限するためのスペーサが位置ずれ（偏心）してしまうと、本来のダイヤフラムと弁座との間に介装されている状態を維持し得なくなるおそれがあり、上記のダイヤフラムの圧縮代の制限や、耐久性の確保という機能が損なわれる事態を生じるおそれがある。
【０００５】
例えば図７に示すように、ダイヤフラム１０１が同図の右側から閉弁側圧力として一次側圧力Ｐ１を受け、同図の左側から開弁側圧力として二次側圧力Ｐ２及びバネ１０２の付勢力を受けるように配置され、閉弁側である一次側圧力Ｐ１が高ければダイヤフラム１０１は弁座１０３に対し押し付けられて二次側通路１０４と排水通路１０５とを遮断するように構成された逆流防止装置では、次のような不都合発生が考えられる。
【０００６】
このような逆流防止装置では、バネ受けを兼ねるスペーサ１０６の外周面と、ハウジング１０７の内周面との間には開閉移動のためのクリアランス（隙間）αが設けられている一方、スペーサ１０６はその内周側が弁座１０３の外周側に対し当接代βの範囲だけ開閉方向に重なって、閉弁時にはその当接代βの範囲で弁座１０３に当接するように配置されている。このため、ダイヤフラム１０１が一次側圧力及び二次側圧力の変動を受けて同図の左右方向に開閉移動する際に、スペーサ１０６が上記のクリアランスαの存在に起因して偏心方向（同図の上下方向）に位置ずれを生じる可能性がある。このようにスペーサ１０６が位置ずれしてしまうと、スペーサ１０６が弁座１０３に対し偏心状態となって、閉弁時における上記の当接代βがその分減ってしまったり、弁座１０３との密着が損なわれてしまったりするおそれが生じることにつながると考えられる。そして、密着性の悪化に伴い、閉弁維持機能が損なわれてしまったり、圧縮代の制限によるダイヤフラム１０１の耐久性確保という機能の発揮も損なわれてしまったりするおそれも考えられる。
【０００７】
このような不都合に対処するために、クリアランスαを考慮して当接代βを増大させること、つまり弁座１０３を構成する筒部１０８の外径を増大させて当接代βを増大させることも考えられるが、筒部１０８の外径を増大させると、筒部１０８の外周面とハウジング１０７の内周面との間で区画される通路開口断面積が低減してしまい二次側からの排水や二次側への吸気のための開口量が確保し得なくなる。この通路開口断面積の確保のためにハウジング１０７の内周面を拡径して拡げるようにすると、ハウジング１０７自体が大型化してしまい、装置全体のコンパクト性が損なわれることになる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダイヤフラムのスムースな開閉作動を確保するためにクリアランスを設けたことに起因してスペーサがたとえ位置ずれしたとしても、その位置ずれ後のスペーサを確実に支持し得るようにし、これにより、スペーサ本来の機能を確実に発揮させ得るようにした逆流防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、閉弁方向に作用される一次側圧力と、開弁方向に作用される二次側圧力との差圧に基づいて、ハウジングに内蔵されたダイヤフラムが弁座に対し当接・離反することにより、排水通路と二次側通路との間を遮断状態又は連通状態に切換するように構成され、上記ダイヤフラムが弁座に当接して閉弁する際に、そのダイヤフラムと弁座との間に挟み込まれることにより上記弁座に押し付けられるダイヤフラムの圧縮代を所定範囲に制限するドーナッツ円環状のスペーサを備えた逆流防止装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記弁座に、その外周側位置から部分的にこの弁座と面一に連続するよう突出する少なくとも１つの突出端面を形成し、上記弁座の外径を上記スペーサの内径よりも大に設定する一方、上記突出端面の突出寸法を上記スペーサの弁座に対する偏心方向の位置ずれ可能寸法に対応して設定することとした（請求項１）。
【００１０】
この発明の場合、突出端面が弁座と面一に連続しているため、弁座がその突出端面を加えて構成されることになる。このため、スペーサがダイヤフラムと共に偏心方向に位置ずれしたとしても、突出端面が弁座の外周側に突出した状態で存在しているため、この突出端面によりスペーサが確実に支持される上に、閉弁時には突出端面を含んで弁座に対しスペーサが密着し得ることになる。又、さらに最悪の場合、上記の位置ずれによってスペーサの内径部位が弁座の外径部位よりも外周側に外れそうになったとしても、上記の通り突出端面によってスペーサが確実に支持され、万一の脱落という事態の発生を確実に回避し得ることになる。これにより、ダイヤフラムのスムースな開閉作動を確保するためにクリアランスを設けたことに起因してスペーサがたとえ位置ずれしたとしても、その位置ずれ後のスペーサを確実に支持することが可能となり、これにより、スペーサ本来の機能を確実に発揮させ得ることになる。
【００１１】
ここで、上記突出端面を、上記スペーサが重力作用により位置ずれし易い方向に突出するように形成することができる（請求項２）。このようにすることにより、弁座及びスペーサの筒軸が例えば水平方向等の横向きに延びるように配置され、スペーサがその自重により筒軸に直交する方向の位置ずれし易いような場合には、例えば１つという最小の数の突出端面の形成により本発明の作用が得られるようになる。
【００１２】
あるいは、上記突出端面を、上記弁座から放射方向にかつ均等配置で突出するよう３つ以上形成することができる（請求項３）。このようにすることにより、弁座及びスペーサの筒軸が例えば鉛直方向等の上向きに延びるように配置され、スペーサが略水平に放射方向に位置ずれし易いような場合であっても、突出端面が放射方向にかつ均等配置に突出するよう３つ以上形成されているため、放射方向のいずれに位置ずれしても確実に本発明の作用が得られるようになる。
【００１３】
そして、本発明において、上記弁座を筒部の開口端面によって構成し、上記突出端面をその筒部の外周面に突出形成されたリブの端面によって構成するようにすることができる（請求項４）。このようにすることにより、弁座と、この弁座から突出する突出端面とを容易に形成することが可能になり、本発明の作用も確実に得られるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
以上、説明したように、本発明の逆流防止装置によれば、突出端面を弁座と面一に連続させているため、弁座として突出端面を加えて構成することができるようになる。このため、スペーサがダイヤフラムと共に偏心方向に位置ずれしたとしても、突出端面が弁座の外周側に突出した状態で存在し、この突出端面によりスペーサを確実に支持することができる上に、閉弁時には突出端面を含んで弁座に対しスペーサを密着させることができるようになる。さらに最悪の場合、上記の位置ずれによってスペーサの内径部位が弁座の外径部位よりも外周側に外れそうになったとしても、上記の通り突出端面によってスペーサを確実に支持することができ、万一の脱落という事態の発生を確実に回避することができるようになる。これにより、ダイヤフラムのスムースな開閉作動を確保するためにクリアランスを設けたことに起因してスペーサがたとえ位置ずれしたとしても、その位置ずれ後のスペーサを確実に支持することができ、これにより、スペーサ本来の機能を確実に発揮させることができるようになる。
【００１５】
特に、請求項２によれば、弁座及びスペーサの筒軸を例えば水平方向等の横向きに延びるように配置した場合に、スペーサがその自重により位置ずれしても、例えば１つという最小の数の突出端面の形成により本発明の効果を得ることができるようになる。
【００１６】
請求項３によれば、弁座及びスペーサの筒軸を例えば鉛直方向等の上向きに延びるように配置した場合であっても、突出端面を放射方向にかつ均等配置に突出するよう３つ以上形成しているため、スペーサが放射方向のいずれに位置ずれしても確実に本発明の効果を得ることができるようになる。
【００１７】
請求項４によれば、弁座を筒部の開口端面によって、突出端面を筒部の外周面に突出形成したリブの端面によって、それぞれ容易に形成することができ、本発明の効果を確実に得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を適用した熱源機の模式図である。
【図２】実施形態に係る逆流防止装置の断面図である。
【図３】図３（ａ）は図２の部分拡大図として圧着状態での閉弁状態を示し、図３(ｂ)は図３（ａ）の一部を部分拡大状態により示す部分断面図である。
【図４】図４は開弁状態を示す図３（ａ）対応図である。
【図５】図５（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における一部省略断面図であり、図５（ｂ）は図４のＢ−Ｂ矢視状態でバネ受け部材と弁座との関係を示す拡大断面説明図である。
【図６】バネ受け部材、バネ、弁座の分解斜視図である。
【図７】本発明の課題を示すための逆流防止装置の例を示す図３（ａ）対応図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る逆流防止装置を適用した例として、給湯機能・湯張り機能・追い焚き機能を備えた複合型の熱源機を示す。なお、本発明の逆流防止装置を適用する対象としては、図１に例示したものに限らず、一次側の流路と二次側の流路とを備えた流体供給であって、通常時（正常時）には一次側圧力の方が高くて閉弁状態を維持する一方、一次側圧力が低下するような異常時にはその圧力変動により自動的に開弁して二次側から一次側の流路への逆流を防止する必要のある流体機器であれば好適に適用することができる。
【００２１】
図１に示す熱源機１は、給湯回路２と、浴槽６１内の湯水の追い焚きを行う追い焚き循環回路３と、浴槽６１に湯張りするために給湯回路２の湯を追い焚き循環回路３に注湯して浴槽６１に落とし込む注湯回路４と、上記給湯回路２及び追い焚き循環回路３の湯水を熱交換加熱するために燃焼バーナ５１を内蔵した缶体５とを備えたものである。
【００２２】
上記給湯回路２は、水道管に接続された入水路２１から給湯用熱交換器２２に導入された水を燃焼バーナ５１の燃焼熱により熱交換加熱し、加熱後の湯を出湯路２３に出湯して下流端の給湯栓６２まで給湯させるようになっている。上記入水路２１と出湯路２３との間には上記熱交換器２２をバイパスするバイパス路２４が設けられて、バイパス制御弁２４ａの開度調整により上記出湯路２３からの出湯に対する水の混合比が変更調整されて上記の給湯栓６２等に対する温度調整が可能となっている。
【００２３】
上記入水路２１には、入水流量センサ２５と、入水温度センサ２６とが配設されている一方、上記出湯路２３には、上記熱交換器２２の出口近傍位置で缶体５から出湯された直後の出湯温度を検出する缶体温度センサ２７と、給湯流量制御弁２８と、上記給湯栓６２もしくは後述の注湯路４１に供給される湯水の温度を検出する給湯温度センサ２９とが配設されている。
【００２４】
上記追い焚き循環回路３は循環路３１と、循環ポンプ３２と、追い焚き用熱交換器３３とを備えている。循環路３１は循環ポンプ３２の作動により浴槽６１内の湯水を上記熱交換器３３に戻す戻り路３１ａと、上記熱交換器３３において共通の燃焼バーナ５１の燃焼熱により追い焚き加熱された湯水を浴槽６１に供給する往き路３１ｂとから構成されている。戻り路３１ａには、循環湯水の循環方向上流側から順に、循環ポンプ３２と、循環流の通過によりＯＮ指令を出力する水流スイッチ３４と、戻り側の循環湯水の温度を検出することにより浴槽６１内の湯水の温度（風呂温度）を検出する風呂温度センサ３５とが配設されている。
【００２５】
また、上記給湯回路２の出湯路２３と上記循環路３１との間には、出湯路２３からの湯水を上記循環路３１に流入させることにより浴槽６１に注湯して湯張りするための注湯路４１が設けられている。この注湯路４１はその上流端が給湯温度センサ２９の下流側位置の出湯路２３から分岐し、下流端が循環路３１の例えば戻り路３１ａに連通されている。上記注湯路４１には、注湯流量を検出する注湯流量センサ４２と、開閉制御により湯張り実行又は停止の切換を行う注湯電磁弁４３と、給湯回路２側への逆流入を阻止するための二段配置の逆止弁４４，４４とが配設されている。
【００２６】
上記注湯電磁弁４３が開かれて注湯が開始されると、出湯路２３からの湯が注湯路４１を通して戻り路３１ａに供給され、供給された湯は戻り路３１ａ等を通して浴槽６１まで注湯されて、浴槽６１の湯張りが行われることになる。上記の入水路２１〜出湯路２３に至る給湯回路２の流路が一次側流路（又は単に「一次側」）を構成し、上流側である出湯路２３から分岐した後の注湯電磁弁４３を境にして下流側の注湯路４１及び戻り路３１ａ（又は往き路３１ｂを加えた循環路３１）を経て最下流側である浴槽６１までの流路が二次側流路（又は単に「二次側」）を構成する。
【００２７】
そして、上記の注湯回路４に逆流防止装置７が組み付けられている。この逆流防止装置７は、その二次側接続口７１（例えば図２参照）が上記の逆止弁４４，４４の中間位置の注湯路４１に連通するように接続され、一次側接続口７２（例えば図２参照）が給湯回路２の入水路２１に連通してその給水圧を導入し得るように導圧路７２ａを介して接続され、排水接続口７３（例えば図２参照）が排水路７３ａを介して熱源機ケース１ａまで延ばされている。
【００２８】
以下、実施形態に係る逆流防止装置７について図２以降の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、図面の上下方向を上下方向として、あるいは、図面の左右方向を左右方向として説明するが、逆流防止装置７の実際の用い方は図面に示した状態に限らず、一次側接続口７２や二次側接続口７１が横向きになるように横倒しに倒した状態や、上下逆転した状態等の様々な配置にしてもよいことはいうまでもない。
【００２９】
この実施形態の逆流防止装置７は、ハウジング８と、ダイヤフラム９１及びダイヤフラムプレート９２からなる弁体９と、弁体９を開側に付勢するバネ（例えばコイルスプリング）１０と、このバネ１０の一端を支持してその付勢力を弁体９に伝達するバネ受け部材１１とを備えたものである。このバネ受け部材１１の後述のドーナッツ円環部１１１（例えば図３参照）がスペーサを兼ねている。
【００３０】
上記ハウジング８は、本実施形態では２つの分割ハウジング部８１，８２を互いに結合させて形成したものであるが、分割数等については適宜選択し得る。ハウジング８には、二次側接続口７１から延びる二次側通路７４と、排水接続口７３から上記二次側通路７４に直交する方向に延びて二次側通路７４内に突出した状態で開口する排水通路７５と、この排水通路７５の突出端を形成することになる筒部７５ａの開口端面により構成された弁座７６と、この弁座７６に臨むように拡がりかつ一次側接続口７２と一次側の内圧を導入可能に連通された一次側圧力作動室７７とが形成されている。そして、一次側圧力作動室７７と弁座７６との間を仕切るように弁体９が設置され、弁座７６に弁体９が当接して圧着することで弁座７６の開口が閉状態（図２に示す状態）にされて二次側通路７４と排水通路７５との間が遮断される一方、弁体９が弁座７６から図面右側に離反することで弁座７６の開口が開状態にされて二次側通路７４と排水通路７５とが連通されることになる。
【００３１】
上記一次側圧力作動室７７を区画形成するハウジング８の周壁部分には、ダイヤフラム９１の外周止着縁９１１（図３(ａ)，図３（ｂ）参照）が気密状態に内嵌・保持される周溝７８と、ダイヤフラム９１の折返し部９１２の折返し形状を維持するようにその折返し部９１２の内側である凹み内に対し図３（ａ）又は図３（ｂ）の左から右へ差し入れられて反転を防止するための反転防止壁としての周壁７９とが形成されている。又、上記一次側圧力作動室７７を区画するハウジング８の内面には、開弁状態（図４参照）の弁体９のダイヤフラムプレート９２のフランジ部９２３と当接してそれ以上の離反側(開弁方向；図面の右側)への移動を規制する当止部７７１が形成されている。
【００３２】
上記弁体９は、ダイヤフラム９１（図３(ａ)参照）と、このダイヤフラム９１の右側(一次側接続口７２からの一次側圧力が作用する側)に重ね合わされたダイヤフラムプレート９２とで構成されている。ダイヤフラム９１は、外周縁位置に形成された上記の外周止着縁９１１と、その内周側位置で折り返すように屈曲された比較的薄肉の折返し部９１２と、中央寄り位置に比較的厚肉で平板状に形成された弁部９１３とからなるものである。ダイヤフラムプレート９２は、平板状に形成されて上記弁部９１３に密着する底壁９２１と、底壁９２１の周囲から立ち上がる周壁９２２と、周壁９２２の上端から外周側に張り出したフランジ部９２３と、上記底壁９２１の中央位置から垂下する係合凸部９２４とを備えてなるものである。
【００３３】
上記弁部９１３は弁座７６よりも十分に大径に設定され、その左面（弁座７６と相対向する側の面）から弁座７６の内周側部位に当接するように無端環状のリップ部９１４が突出して形成されている。リップ部９１４は先端側が尖って弁座７６に対し線接触で当接し得るよう例えば逆三角形等の横断面形状に設定されている。そして、弁部９２１の中央位置の貫通孔に対し上記係合凸部９２４が圧入気味に押し込まれることにより、ダイヤフラムプレート９２とダイヤフラム９１とが脱落しないように一体に組み付けられている。
【００３４】
筒部７５ａの外周面には、図５又は図６に示すように複数（図例では４つ）のリブ７５ｂ，７５ｂ，…が互いに間隔を開けて筒軸Ｘ方向に延びるように形成され、このリブ７５ｂ，７５ｂ，…を含めた筒部７５ａの開口端面によって上記の弁座７６が構成されている。すなわち、弁座７６は、図５に示すように、筒部７５ａの開口端面の内の内周側部位７６ａ及び外周側部位７６ｂと、上記各リブ７５ｂのリブ端面７６ｃ，７６ｃ，…とが互いに面一の平坦面に形成されたものである。上記の内周側部位７６ａと外周側部位７６ｂとは、バネ受け部材１１が筒部７５ａに対し筒軸Ｘと同軸に組み付けられ、閉弁状態にされた際にバネ受け部材１１の後述のドーナッツ円環部１１１の内周縁１１１ａが位置することになる弁座７６上の仮想線Ｎ（図５参照）を境界として内外周の各側に分けられる部位である。そして、上記バネ受け部材１１は、所定板厚を有するスペーサとしてのドーナッツ円環部１１１と、このドーナッツ円環部１１１の外周縁から直角に折曲された返し縁部１１２とからなるものである。
【００３５】
上記のバネ受け部材１１の外径である返し縁部１１２の外径Ｄ１（図６参照）はバネ受け部材１１が収容されるハウジング８の内周面８３の内径Ｄ２よりも所定のクリアランスＣに対応する分だけ小でかつ弁部９１３とほぼ同径に設定される一方、返し縁部１１２の内径はバネ１０の外径よりも大に設定され、返し縁部１１２の内側位置においてバネ１０の一端を保持するようにされている。又、バネ受け部材１１の内径であるドーナッツ円環部１１１の内径Ｄ３は上記リップ部９１４（図３（ａ）参照）の外径よりも僅かに大でかつ筒部７５ａの外径Ｄ４よりも小に設定されている。さらに、上記各リブ７５ｂの上記外径Ｄ４位置からの突出寸法Ｔは上記クリアランスＣに対応する寸法（例えば上記クリアランスＣと同等寸法）に設定されている。
【００３６】
以上の如きバネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１は、その上面においてはダイヤフラム９１の弁部９１３のリップ部９１４よりも外周側範囲の下面に対しバネ１０からの圧縮復元力を受けて当接した状態に維持される一方、下面においては、特に閉弁状態である圧着状態において、その内周縁１１１ａ寄りの内周側範囲が弁座７６の外周側部位７６ｂ及び各リブ端面７６ｃに対し一次側圧力Ｐ１を受けて当接・密着するようにされている。
【００３７】
以上の逆流防止装置７においては、熱源機１（図１参照）に対する給水側設備等が正常であれば、一次側接続口７２を通して一次側圧力作動室７７内に一次側圧力Ｐ１として給湯回路２の入水路２１の最上流から給水圧が導入され、弁体９に対してはその給水圧（例えば２００ｋＰａ）が常時作用することになる。一方、浴槽６１が不使用で注湯回路４（図１参照）を用いた湯張りが行われていない状態(注湯電磁弁４３が閉状態)では二次側通路７４内の二次側圧力はほぼ大気圧になって一次側圧力よりも小となり、又、注湯電磁弁４３が開かれて出湯路２３から給湯回路２の湯が注湯回路４を通して注湯されて湯張りが行われている状態でも最上流側の給水圧が種々の流路抵抗を受けた後になるため注湯に基づき二次側通路７４に作用する二次側圧力Ｐ２は一次側圧力Ｐ１よりも小となる。さらに、浴槽６１に所定水位まで湯張りされた状態でも、その湯張り水位に基づき二次側通路７４に作用する二次側圧力Ｐ２は給水圧に基づく一次側圧力Ｐ１よりも小となる。このため、弁体９は、弁体９を挟んで一次側圧力作動室７７からの一次側圧力Ｐ１（図２参照））と、二次側通路７４からの二次側圧力Ｐ２との差圧に基づき、弁座７６に押し付けられて、閉弁状態となって二次側通路７４と排水通路７５との間が遮断された状態になる。この閉弁状態としては、上記の差圧の如何によって、弁体９を構成するダイヤフラム９１のリップ部９１４の先端部が弁座７６に対し線接触状態で当接した当接状態から、さらに強く弁座７６側に押し付けられてリップ部９１４が若干圧縮変形して弁座７６と面接触状態に至った圧着状態(図３（ａ）又は図３（ｂ）に示す状態)までを含むものである。
【００３８】
このような圧着状態に陥ったとしても、リップ部９１４のそれ以上の圧縮変形がバネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１によって制限されることになる。これにより、ダイヤフラム９１（特にリップ部９１４）の過度の圧縮変形を防止・抑制することができ、リップ部９１４やこれを有するダイヤフラム９１の耐久性を最も良好に維持させることができるようになる。すなわち、圧着状態においては、図３(ｂ)に詳細を示すように、バネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１がダイヤフラム９１の弁部９１３と、弁座７６の外周側部位７６ｂとの間に挟まれた状態となる。このため、ドーナッツ円環部１１１が弁部９１３と弁座７６との間隔を所定寸法に維持するためのスペーサの役割を果たすことになり、これにより、弁体９のそれ以上の移動（弁座７６に押し付けられる側への移動）が規制されることになる。この移動規制により、リップ部９１４の圧縮変形が一定量を限度としてそれ以上の変形発生を規制・阻止することができ、特にリップ部９１４自体あるいはリップ部９１４を有するダイヤフラム９１が弾性限界を超えてしまう等の事態発生を確実に阻止して耐久性が低下する事態の発生を回避することができる。つまり、弁座７６の内周側部位７６ａがリップ部９１４との密着により閉弁状態を維持する本来の弁座として機能し、外周側部位７６ｂがドーナッツ円環部１１１を当止させてリップ部９１４の圧縮変形（圧縮代）を一定量に規制するストッパとなる当止部として機能することになる。又、ドーナッツ円環部１１１は、リップ部９１４の外周側から弁部９１３の外周側位置までの範囲のダイヤフラム９１の下面を覆って密着し、その範囲のダイヤフラム９１を平面状態に維持するように支持しているため、一次側圧力Ｐ１を受けても弁部９１３を確実に平板状態に維持することができ、安定した閉弁状態の維持を図ることができる。
【００３９】
以上のような圧縮代を制限するためのドーナッツ円環部１１１の板厚設定は次のようにすればよい。例えば図３(ａ)に示すように、リップ部９１４の非変形時の突出寸法Ｈに対し許容圧縮変形量（許容圧縮代）をＳとすれば、ドーナッツ円環部１１１の肉厚ＥとしてＥ＝Ｈ−Ｓを設定するようにすればよい。これにより、リップ部９１４の圧縮代を確実に許容圧縮代Ｓに制限することができる。なお、肉厚Ｅをより大きくすれば、リップ部９１４の圧縮変形量Ｓはより小さくなって弁座７６に対する密着範囲もより小さくなり、肉厚Ｅをより小さくすれば、リップ部９１４の圧縮変形量Ｓはより大きくなって弁座７６に対する密着範囲もより大きくなる。従って、ダイヤフラム９１の素材の有する弾性及び閉弁機能等を考慮して許容圧縮変形量Ｓを設定し、この許容圧縮変形量Ｓに基づいてバネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１の肉厚Ｅを設定するようにすればよい。
【００４０】
一方、注湯回路４を通して注湯されて湯張りが行われている状態等において、例えば停電等の原因により給水源から給湯回路２（入水路２１）への給水圧力が低下したり、負圧傾向になったりする事態が生じた場合には、一次側圧力作動室７７に導入される一次側圧力Ｐ１も同様に低下したり負圧傾向となる。この場合には、一次側圧力Ｐ１が二次側通路７４を通して導入されている二次側圧力Ｐ２と略同等まで低下すると、弁体９は開弁して注湯路４１に連通された二次側通路７４と排水通路７５とが互いに連通した状態になる（図４参照）。このため、例えば逆止弁４４が異物噛み込み等の異常を生じて注湯路４１を通して逆流が生じたとしても、その逆流は二次側通路４４、開弁状態の弁座７６の開口及び排水通路７５を通して排水され、一次側である給湯回路２の側への逆流を確実に防止することができることになる。
【００４１】
以上のように一次側圧力Ｐ１や二次側圧力Ｐ２の圧力変動に基づき開閉移動する弁体９に付随してバネ受け部材１１も開閉方向（図３（ａ）の左右方向）に移動することになる。この際、弁体９及びバネ受け部材１１の開閉移動をスムースに行わせるためのクリアランスＣ（ハウジング８の内周面８３の内径Ｄ２とバネ受け部材１１の外径Ｄ１との差）の存在に起因して、バネ受け部材１１が最大でクリアランスＣ分だけ偏心方向（筒軸Ｘに直交する方向，上記開閉方向に直交する方向）に位置ずれを生じるおそれがある。ところが、本実施形態の場合、弁座７６が内周側部位７６ａ及び外周側部位７６ｂに加えて各リブ端面７６ｃによって構成されているため、たとえ上記の位置ずれが生じたとしても、その位置ずれ後のバネ受け部材１１を上記の各リブ端面７６ｃによって確実に支持することができる。例えば図６（ｂ）に例示するように、筒軸Ｘに対し同軸位置にあるバネ受け部材（実線で示すバネ受け部材）１１が一点鎖線で示す位置まで偏心方向へ位置ずれしたとしても、各リブ端面７６ｃが外周側部位７６ｂよりも外周側に拡がっているため、この各リブ端面７６ｃによりバネ受け部材１１を確実に支持して閉弁時には弁座７６に密着させることができる。又、さらに最悪の場合、位置ずれによって内周縁１１１ａが外周側部位７６ｂよりも外周側に外れそうになったとしても、上記の通り各リブ端面７６ｃによってバネ受け部材１１を確実に支持することができ、万一の脱落という事態の発生を確実に回避することができる。
【００４２】
以上要するに、弁体９及びバネ受け部材１１の開閉移動をスムースに行わせるためにハウジング８の内周面８３との間にクリアランスＣを設定することに起因して、弁体９と共に又は弁体９とは別にバネ受け部材１１が筒軸Ｘに対し偏心方向に位置ずれし易くなり、バネ受け部材１１が弁座７６に対する本来の閉弁位置から位置ずれしたとしても、リブ端面７６ｃによってバネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１を支持することができる。これにより、閉弁状態において、バネ受け部材１１を上記の本来の閉弁位置の場合と同様に弁座７６の平坦面に密着した状態に維持させることができ、確実な閉弁機能を発揮し得る状態に維持することができる。
【００４３】
さらに、上記のリブ端面７６ｃによって位置ずれ後のバネ受け部材１１を確実に支持することができるため、弁座７６を構成する筒部７５ａの肉厚（リブ７５ｂを除く）として、リップ部９１４が密着し得る最低限の幅の内周側部位７６ａと、バネ受け部材１１の内周縁１１１ａ寄りの範囲が密着し得る最低限の幅の外周側部位７６ｂとを備えるように、つまり最低限に寸法設定することができ、これにより、開弁時に二次側通路７４から逆流湯水を排水通路７５に流したり吸気して二次側をブレークさせたりするための排水・吸気用の通路開口断面積を十分に確保しつつ、ハウジング８の大型化を回避することができる。
【００４４】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、スペーサをバネ受け部材１１の一部であるドーナッツ円環部１１１により構成しているが、これに限らず、バネ受け部材とは別個にスペーサを設けるようにしてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では４つのリブ７５ｂ，７５ｂ，…を形成したものを例示しているが、これに限らず、バネ受け部材１１が最も位置ずれし易い方向（図例のものでは重力作用を受けて位置ずれすることになる下方）に突出する１つのリブ７５ｃ（図６（ａ）に一点鎖線で示すリブを参照）のみを形成し、この１つのリブ７５ｃにより１つのリブ端面（突出端面）のみを形成するようにしてもよい。
【００４６】
さらに、上記実施形態では弁座７６を構成する各リブ端面（突出端面）７６ｃとして、リブ７５ｂを形成し、このリブ７５ｂの弁座７６側の端面（リブ端面）により形成するようにしているが、これに限らず、リブ７５ｂの形成の代わりに、弁座７６の外周部から凸部を形成し、この凸部の弁座７６側の端面により突出端面を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
７ 逆流防止装置
８ ハウジング
９ 弁体
７２ 一次側通路
７４ 二次側通路
７５ 排水通路
７５ａ 筒部
７５ｂ，７５ｃ リブ
７６ 弁座
７６ｃ リブ端面（突出端面）
９１ ダイヤフラム
１１１ ドーナッツ円環部（スペーサ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムを用いた弁体の一側に一次側圧力を、他側に二次側圧力をそれぞれ作用させ、一次側と二次側との圧力差に基づき開閉させることにより、二次側から一次側への逆流を防止するために用いられる逆流防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の逆流防止装置として、弁体にダイヤフラムを用い、正常時にはこの弁体の一側に作用させた一次側の圧力が大となって弁体を閉弁状態に維持させる一方、弁体の他側に作用する二次側の圧力よりも一次側が小となる異常時には弁体が開弁して二次側からの湯水を排出させることにより二次側から一次側への逆流を防止するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。このものでは、弁座にダイヤフラムが押し付けられてダイヤフラムが弁座に食い込むことによりダイヤフラム素材の弾性限界を超えて局所的に亀裂や偏摩耗が生じることを防止するために、閉弁時にダイヤフラムと弁座との間にスペーサが挟み付けられるようにすることにより、ダイヤフラムと弁座との密着による閉弁機能を確保しつつも、ダイヤフラムの圧縮代を所定範囲に制限することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９８１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１の逆流防止装置においては、上記のダイヤフラムの圧縮代を所定範囲に制限するためのスペーサが位置ずれ（偏心）してしまうと、本来のダイヤフラムと弁座との間に介装されている状態を維持し得なくなるおそれがあり、上記のダイヤフラムの圧縮代の制限や、耐久性の確保という機能が損なわれる事態を生じるおそれがある。
【０００５】
例えば図７に示すように、ダイヤフラム１０１が同図の右側から閉弁側圧力として一次側圧力Ｐ１を受け、同図の左側から開弁側圧力として二次側圧力Ｐ２及びバネ１０２の付勢力を受けるように配置され、閉弁側である一次側圧力Ｐ１が高ければダイヤフラム１０１は弁座１０３に対し押し付けられて二次側通路１０４と排水通路１０５とを遮断するように構成された逆流防止装置では、次のような不都合発生が考えられる。
【０００６】
このような逆流防止装置では、バネ受けを兼ねるスペーサ１０６の外周面と、ハウジング１０７の内周面との間には開閉移動のためのクリアランス（隙間）αが設けられている一方、スペーサ１０６はその内周側が弁座１０３の外周側に対し当接代βの範囲だけ開閉方向に重なって、閉弁時にはその当接代βの範囲で弁座１０３に当接するように配置されている。このため、ダイヤフラム１０１が一次側圧力及び二次側圧力の変動を受けて同図の左右方向に開閉移動する際に、スペーサ１０６が上記のクリアランスαの存在に起因して偏心方向（同図の上下方向）に位置ずれを生じる可能性がある。このようにスペーサ１０６が位置ずれしてしまうと、スペーサ１０６が弁座１０３に対し偏心状態となって、閉弁時における上記の当接代βがその分減ってしまったり、弁座１０３との密着が損なわれてしまったりするおそれが生じることにつながると考えられる。そして、密着性の悪化に伴い、閉弁維持機能が損なわれてしまったり、圧縮代の制限によるダイヤフラム１０１の耐久性確保という機能の発揮も損なわれてしまったりするおそれも考えられる。
【０００７】
このような不都合に対処するために、クリアランスαを考慮して当接代βを増大させること、つまり弁座１０３を構成する筒部１０８の外径を増大させて当接代βを増大させることも考えられるが、筒部１０８の外径を増大させると、筒部１０８の外周面とハウジング１０７の内周面との間で区画される通路開口断面積が低減してしまい二次側からの排水や二次側への吸気のための開口量が確保し得なくなる。この通路開口断面積の確保のためにハウジング１０７の内周面を拡径して拡げるようにすると、ハウジング１０７自体が大型化してしまい、装置全体のコンパクト性が損なわれることになる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダイヤフラムのスムースな開閉作動を確保するためにクリアランスを設けたことに起因してスペーサがたとえ位置ずれしたとしても、その位置ずれ後のスペーサを確実に支持し得るようにし、これにより、スペーサ本来の機能を確実に発揮させ得るようにした逆流防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、閉弁方向に作用される一次側圧力と、開弁方向に作用される二次側圧力との差圧に基づいて、ハウジングに内蔵されたダイヤフラムが弁座に対し当接・離反することにより、排水通路と二次側通路との間を遮断状態又は連通状態に切換するように構成され、上記ダイヤフラムが弁座に当接して閉弁する際に、そのダイヤフラムと弁座との間に挟み込まれることにより上記弁座に押し付けられるダイヤフラムの圧縮代を所定範囲に制限するドーナッツ円環状のスペーサを備えた逆流防止装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記弁座に、その外周側位置から部分的にこの弁座と面一に連続するよう突出する少なくとも１つの突出端面を形成し、上記弁座の外径を上記スペーサの内径よりも大に設定する一方、上記突出端面の突出寸法を上記スペーサの弁座に対する偏心方向の位置ずれ可能寸法に対応して設定することとした（請求項１）。
【００１０】
この発明の場合、突出端面が弁座と面一に連続しているため、弁座がその突出端面を加えて構成されることになる。このため、スペーサがダイヤフラムと共に偏心方向に位置ずれしたとしても、突出端面が弁座の外周側に突出した状態で存在しているため、この突出端面によりスペーサが確実に支持される上に、閉弁時には突出端面を含んで弁座に対しスペーサが密着し得ることになる。又、さらに最悪の場合、上記の位置ずれによってスペーサの内径部位が弁座の外径部位よりも外周側に外れそうになったとしても、上記の通り突出端面によってスペーサが確実に支持され、万一の脱落という事態の発生を確実に回避し得ることになる。これにより、ダイヤフラムのスムースな開閉作動を確保するためにクリアランスを設けたことに起因してスペーサがたとえ位置ずれしたとしても、その位置ずれ後のスペーサを確実に支持することが可能となり、これにより、スペーサ本来の機能を確実に発揮させ得ることになる。
【００１１】
ここで、上記突出端面を、上記スペーサが重力作用により位置ずれし易い方向に突出するように形成することができる（請求項２）。このようにすることにより、弁座及びスペーサの筒軸が例えば水平方向等の横向きに延びるように配置され、スペーサがその自重により筒軸に直交する方向の位置ずれし易いような場合には、例えば１つという最小の数の突出端面の形成により本発明の作用が得られるようになる。
【００１２】
あるいは、上記突出端面を、上記弁座から放射方向にかつ均等配置で突出するよう３つ以上形成することができる（請求項３）。このようにすることにより、弁座及びスペーサの筒軸が例えば鉛直方向等の上向きに延びるように配置され、スペーサが略水平に放射方向に位置ずれし易いような場合であっても、突出端面が放射方向にかつ均等配置に突出するよう３つ以上形成されているため、放射方向のいずれに位置ずれしても確実に本発明の作用が得られるようになる。
【００１３】
そして、本発明において、上記弁座を筒部の開口端面によって構成し、上記突出端面をその筒部の外周面に突出形成されたリブの端面によって構成するようにすることができる（請求項４）。このようにすることにより、弁座と、この弁座から突出する突出端面とを容易に形成することが可能になり、本発明の作用も確実に得られるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
以上、説明したように、本発明の逆流防止装置によれば、突出端面を弁座と面一に連続させているため、弁座として突出端面を加えて構成することができるようになる。このため、スペーサがダイヤフラムと共に偏心方向に位置ずれしたとしても、突出端面が弁座の外周側に突出した状態で存在し、この突出端面によりスペーサを確実に支持することができる上に、閉弁時には突出端面を含んで弁座に対しスペーサを密着させることができるようになる。さらに最悪の場合、上記の位置ずれによってスペーサの内径部位が弁座の外径部位よりも外周側に外れそうになったとしても、上記の通り突出端面によってスペーサを確実に支持することができ、万一の脱落という事態の発生を確実に回避することができるようになる。これにより、ダイヤフラムのスムースな開閉作動を確保するためにクリアランスを設けたことに起因してスペーサがたとえ位置ずれしたとしても、その位置ずれ後のスペーサを確実に支持することができ、これにより、スペーサ本来の機能を確実に発揮させることができるようになる。
【００１５】
特に、請求項２によれば、弁座及びスペーサの筒軸を例えば水平方向等の横向きに延びるように配置した場合に、スペーサがその自重により位置ずれしても、例えば１つという最小の数の突出端面の形成により本発明の効果を得ることができるようになる。
【００１６】
請求項３によれば、弁座及びスペーサの筒軸を例えば鉛直方向等の上向きに延びるように配置した場合であっても、突出端面を放射方向にかつ均等配置に突出するよう３つ以上形成しているため、スペーサが放射方向のいずれに位置ずれしても確実に本発明の効果を得ることができるようになる。
【００１７】
請求項４によれば、弁座を筒部の開口端面によって、突出端面を筒部の外周面に突出形成したリブの端面によって、それぞれ容易に形成することができ、本発明の効果を確実に得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を適用した熱源機の模式図である。
【図２】実施形態に係る逆流防止装置の断面図である。
【図３】図３（ａ）は図２の部分拡大図として圧着状態での閉弁状態を示し、図３(ｂ)は図３（ａ）の一部を部分拡大状態により示す部分断面図である。
【図４】図４は開弁状態を示す図３（ａ）対応図である。
【図５】図５（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線における一部省略断面図であり、図５（ｂ）は図４のＢ−Ｂ矢視状態でバネ受け部材と弁座との関係を示す拡大断面説明図である。
【図６】バネ受け部材、バネ、弁座の分解斜視図である。
【図７】本発明の課題を示すための逆流防止装置の例を示す図３（ａ）対応図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る逆流防止装置を適用した例として、給湯機能・湯張り機能・追い焚き機能を備えた複合型の熱源機を示す。なお、本発明の逆流防止装置を適用する対象としては、図１に例示したものに限らず、一次側の流路と二次側の流路とを備えた流体供給であって、通常時（正常時）には一次側圧力の方が高くて閉弁状態を維持する一方、一次側圧力が低下するような異常時にはその圧力変動により自動的に開弁して二次側から一次側の流路への逆流を防止する必要のある流体機器であれば好適に適用することができる。
【００２１】
図１に示す熱源機１は、給湯回路２と、浴槽６１内の湯水の追い焚きを行う追い焚き循環回路３と、浴槽６１に湯張りするために給湯回路２の湯を追い焚き循環回路３に注湯して浴槽６１に落とし込む注湯回路４と、上記給湯回路２及び追い焚き循環回路３の湯水を熱交換加熱するために燃焼バーナ５１を内蔵した缶体５とを備えたものである。
【００２２】
上記給湯回路２は、水道管に接続された入水路２１から給湯用熱交換器２２に導入された水を燃焼バーナ５１の燃焼熱により熱交換加熱し、加熱後の湯を出湯路２３に出湯して下流端の給湯栓６２まで給湯させるようになっている。上記入水路２１と出湯路２３との間には上記熱交換器２２をバイパスするバイパス路２４が設けられて、バイパス制御弁２４ａの開度調整により上記出湯路２３からの出湯に対する水の混合比が変更調整されて上記の給湯栓６２等に対する温度調整が可能となっている。
【００２３】
上記入水路２１には、入水流量センサ２５と、入水温度センサ２６とが配設されている一方、上記出湯路２３には、上記熱交換器２２の出口近傍位置で缶体５から出湯された直後の出湯温度を検出する缶体温度センサ２７と、給湯流量制御弁２８と、上記給湯栓６２もしくは後述の注湯路４１に供給される湯水の温度を検出する給湯温度センサ２９とが配設されている。
【００２４】
上記追い焚き循環回路３は循環路３１と、循環ポンプ３２と、追い焚き用熱交換器３３とを備えている。循環路３１は循環ポンプ３２の作動により浴槽６１内の湯水を上記熱交換器３３に戻す戻り路３１ａと、上記熱交換器３３において共通の燃焼バーナ５１の燃焼熱により追い焚き加熱された湯水を浴槽６１に供給する往き路３１ｂとから構成されている。戻り路３１ａには、循環湯水の循環方向上流側から順に、循環ポンプ３２と、循環流の通過によりＯＮ指令を出力する水流スイッチ３４と、戻り側の循環湯水の温度を検出することにより浴槽６１内の湯水の温度（風呂温度）を検出する風呂温度センサ３５とが配設されている。
【００２５】
また、上記給湯回路２の出湯路２３と上記循環路３１との間には、出湯路２３からの湯水を上記循環路３１に流入させることにより浴槽６１に注湯して湯張りするための注湯路４１が設けられている。この注湯路４１はその上流端が給湯温度センサ２９の下流側位置の出湯路２３から分岐し、下流端が循環路３１の例えば戻り路３１ａに連通されている。上記注湯路４１には、注湯流量を検出する注湯流量センサ４２と、開閉制御により湯張り実行又は停止の切換を行う注湯電磁弁４３と、給湯回路２側への逆流入を阻止するための二段配置の逆止弁４４，４４とが配設されている。
【００２６】
上記注湯電磁弁４３が開かれて注湯が開始されると、出湯路２３からの湯が注湯路４１を通して戻り路３１ａに供給され、供給された湯は戻り路３１ａ等を通して浴槽６１まで注湯されて、浴槽６１の湯張りが行われることになる。上記の入水路２１〜出湯路２３に至る給湯回路２の流路が一次側流路（又は単に「一次側」）を構成し、上流側である出湯路２３から分岐した後の注湯電磁弁４３を境にして下流側の注湯路４１及び戻り路３１ａ（又は往き路３１ｂを加えた循環路３１）を経て最下流側である浴槽６１までの流路が二次側流路（又は単に「二次側」）を構成する。
【００２７】
そして、上記の注湯回路４に逆流防止装置７が組み付けられている。この逆流防止装置７は、その二次側接続口７１（例えば図２参照）が上記の逆止弁４４，４４の中間位置の注湯路４１に連通するように接続され、一次側接続口７２（例えば図２参照）が給湯回路２の入水路２１に連通してその給水圧を導入し得るように導圧路７２ａを介して接続され、排水接続口７３（例えば図２参照）が排水路７３ａを介して熱源機ケース１ａまで延ばされている。
【００２８】
以下、実施形態に係る逆流防止装置７について図２以降の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、図面の上下方向を上下方向として、あるいは、図面の左右方向を左右方向として説明するが、逆流防止装置７の実際の用い方は図面に示した状態に限らず、一次側接続口７２や二次側接続口７１が横向きになるように横倒しに倒した状態や、上下逆転した状態等の様々な配置にしてもよいことはいうまでもない。
【００２９】
この実施形態の逆流防止装置７は、ハウジング８と、ダイヤフラム９１及びダイヤフラムプレート９２からなる弁体９と、弁体９を開側に付勢するバネ（例えばコイルスプリング）１０と、このバネ１０の一端を支持してその付勢力を弁体９に伝達するバネ受け部材１１とを備えたものである。このバネ受け部材１１の後述のドーナッツ円環部１１１（例えば図３参照）がスペーサを兼ねている。
【００３０】
上記ハウジング８は、本実施形態では２つの分割ハウジング部８１，８２を互いに結合させて形成したものであるが、分割数等については適宜選択し得る。ハウジング８には、二次側接続口７１から延びる二次側通路７４と、排水接続口７３から上記二次側通路７４に直交する方向に延びて二次側通路７４内に突出した状態で開口する排水通路７５と、この排水通路７５の突出端を形成することになる筒部７５ａの開口端面により構成された弁座７６と、この弁座７６に臨むように拡がりかつ一次側接続口７２と一次側の内圧を導入可能に連通された一次側圧力作動室７７とが形成されている。そして、一次側圧力作動室７７と弁座７６との間を仕切るように弁体９が設置され、弁座７６に弁体９が当接して圧着することで弁座７６の開口が閉状態（図２に示す状態）にされて二次側通路７４と排水通路７５との間が遮断される一方、弁体９が弁座７６から図面右側に離反することで弁座７６の開口が開状態にされて二次側通路７４と排水通路７５とが連通されることになる。
【００３１】
上記一次側圧力作動室７７を区画形成するハウジング８の周壁部分には、ダイヤフラム９１の外周止着縁９１１（図３(ａ)，図３（ｂ）参照）が気密状態に内嵌・保持される周溝７８と、ダイヤフラム９１の折返し部９１２の折返し形状を維持するようにその折返し部９１２の内側である凹み内に対し図３（ａ）又は図３（ｂ）の左から右へ差し入れられて反転を防止するための反転防止壁としての周壁７９とが形成されている。又、上記一次側圧力作動室７７を区画するハウジング８の内面には、開弁状態（図４参照）の弁体９のダイヤフラムプレート９２のフランジ部９２３と当接してそれ以上の離反側(開弁方向；図面の右側)への移動を規制する当止部７７１が形成されている。
【００３２】
上記弁体９は、ダイヤフラム９１（図３(ａ)参照）と、このダイヤフラム９１の右側(一次側接続口７２からの一次側圧力が作用する側)に重ね合わされたダイヤフラムプレート９２とで構成されている。ダイヤフラム９１は、外周縁位置に形成された上記の外周止着縁９１１と、その内周側位置で折り返すように屈曲された比較的薄肉の折返し部９１２と、中央寄り位置に比較的厚肉で平板状に形成された弁部９１３とからなるものである。ダイヤフラムプレート９２は、平板状に形成されて上記弁部９１３に密着する底壁９２１と、底壁９２１の周囲から立ち上がる周壁９２２と、周壁９２２の上端から外周側に張り出したフランジ部９２３と、上記底壁９２１の中央位置から垂下する係合凸部９２４とを備えてなるものである。
【００３３】
上記弁部９１３は弁座７６よりも十分に大径に設定され、その左面（弁座７６と相対向する側の面）から弁座７６の内周側部位に当接するように無端環状のリップ部９１４が突出して形成されている。リップ部９１４は先端側が尖って弁座７６に対し線接触で当接し得るよう例えば逆三角形等の横断面形状に設定されている。そして、弁部９２１の中央位置の貫通孔に対し上記係合凸部９２４が圧入気味に押し込まれることにより、ダイヤフラムプレート９２とダイヤフラム９１とが脱落しないように一体に組み付けられている。
【００３４】
筒部７５ａの外周面には、図５又は図６に示すように複数（図例では４つ）のリブ７５ｂ，７５ｂ，…が互いに間隔を開けて筒軸Ｘ方向に延びるように形成され、このリブ７５ｂ，７５ｂ，…を含めた筒部７５ａの開口端面によって上記の弁座７６が構成されている。すなわち、弁座７６は、図５に示すように、筒部７５ａの開口端面の内の内周側部位７６ａ及び外周側部位７６ｂと、上記各リブ７５ｂのリブ端面７６ｃ，７６ｃ，…とが互いに面一の平坦面に形成されたものである。上記の内周側部位７６ａと外周側部位７６ｂとは、バネ受け部材１１が筒部７５ａに対し筒軸Ｘと同軸に組み付けられ、閉弁状態にされた際にバネ受け部材１１の後述のドーナッツ円環部１１１の内周縁１１１ａが位置することになる弁座７６上の仮想線Ｎ（図５参照）を境界として内外周の各側に分けられる部位である。そして、上記バネ受け部材１１は、所定板厚を有するスペーサとしてのドーナッツ円環部１１１と、このドーナッツ円環部１１１の外周縁から直角に折曲された返し縁部１１２とからなるものである。
【００３５】
上記のバネ受け部材１１の外径である返し縁部１１２の外径Ｄ１（図６参照）はバネ受け部材１１が収容されるハウジング８の内周面８３の内径Ｄ２よりも所定のクリアランスＣに対応する分だけ小でかつ弁部９１３とほぼ同径に設定される一方、返し縁部１１２の内径はバネ１０の外径よりも大に設定され、返し縁部１１２の内側位置においてバネ１０の一端を保持するようにされている。又、バネ受け部材１１の内径であるドーナッツ円環部１１１の内径Ｄ３は上記リップ部９１４（図３（ａ）参照）の外径よりも僅かに大でかつ筒部７５ａの外径Ｄ４よりも小に設定されている。さらに、上記各リブ７５ｂの上記外径Ｄ４位置からの突出寸法Ｔは上記クリアランスＣに対応する寸法（例えば上記クリアランスＣと同等寸法）に設定されている。
【００３６】
以上の如きバネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１は、その上面においてはダイヤフラム９１の弁部９１３のリップ部９１４よりも外周側範囲の下面に対しバネ１０からの圧縮復元力を受けて当接した状態に維持される一方、下面においては、特に閉弁状態である圧着状態において、その内周縁１１１ａ寄りの内周側範囲が弁座７６の外周側部位７６ｂ及び各リブ端面７６ｃに対し一次側圧力Ｐ１を受けて当接・密着するようにされている。
【００３７】
以上の逆流防止装置７においては、熱源機１（図１参照）に対する給水側設備等が正常であれば、一次側接続口７２を通して一次側圧力作動室７７内に一次側圧力Ｐ１として給湯回路２の入水路２１の最上流から給水圧が導入され、弁体９に対してはその給水圧（例えば２００ｋＰａ）が常時作用することになる。一方、浴槽６１が不使用で注湯回路４（図１参照）を用いた湯張りが行われていない状態(注湯電磁弁４３が閉状態)では二次側通路７４内の二次側圧力はほぼ大気圧になって一次側圧力よりも小となり、又、注湯電磁弁４３が開かれて出湯路２３から給湯回路２の湯が注湯回路４を通して注湯されて湯張りが行われている状態でも最上流側の給水圧が種々の流路抵抗を受けた後になるため注湯に基づき二次側通路７４に作用する二次側圧力Ｐ２は一次側圧力Ｐ１よりも小となる。さらに、浴槽６１に所定水位まで湯張りされた状態でも、その湯張り水位に基づき二次側通路７４に作用する二次側圧力Ｐ２は給水圧に基づく一次側圧力Ｐ１よりも小となる。このため、弁体９は、弁体９を挟んで一次側圧力作動室７７からの一次側圧力Ｐ１（図２参照））と、二次側通路７４からの二次側圧力Ｐ２との差圧に基づき、弁座７６に押し付けられて、閉弁状態となって二次側通路７４と排水通路７５との間が遮断された状態になる。この閉弁状態としては、上記の差圧の如何によって、弁体９を構成するダイヤフラム９１のリップ部９１４の先端部が弁座７６に対し線接触状態で当接した当接状態から、さらに強く弁座７６側に押し付けられてリップ部９１４が若干圧縮変形して弁座７６と面接触状態に至った圧着状態(図３（ａ）又は図３（ｂ）に示す状態)までを含むものである。
【００３８】
このような圧着状態に陥ったとしても、リップ部９１４のそれ以上の圧縮変形がバネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１によって制限されることになる。これにより、ダイヤフラム９１（特にリップ部９１４）の過度の圧縮変形を防止・抑制することができ、リップ部９１４やこれを有するダイヤフラム９１の耐久性を最も良好に維持させることができるようになる。すなわち、圧着状態においては、図３(ｂ)に詳細を示すように、バネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１がダイヤフラム９１の弁部９１３と、弁座７６の外周側部位７６ｂとの間に挟まれた状態となる。このため、ドーナッツ円環部１１１が弁部９１３と弁座７６との間隔を所定寸法に維持するためのスペーサの役割を果たすことになり、これにより、弁体９のそれ以上の移動（弁座７６に押し付けられる側への移動）が規制されることになる。この移動規制により、リップ部９１４の圧縮変形が一定量を限度としてそれ以上の変形発生を規制・阻止することができ、特にリップ部９１４自体あるいはリップ部９１４を有するダイヤフラム９１が弾性限界を超えてしまう等の事態発生を確実に阻止して耐久性が低下する事態の発生を回避することができる。つまり、弁座７６の内周側部位７６ａがリップ部９１４との密着により閉弁状態を維持する本来の弁座として機能し、外周側部位７６ｂがドーナッツ円環部１１１を当止させてリップ部９１４の圧縮変形（圧縮代）を一定量に規制するストッパとなる当止部として機能することになる。又、ドーナッツ円環部１１１は、リップ部９１４の外周側から弁部９１３の外周側位置までの範囲のダイヤフラム９１の下面を覆って密着し、その範囲のダイヤフラム９１を平面状態に維持するように支持しているため、一次側圧力Ｐ１を受けても弁部９１３を確実に平板状態に維持することができ、安定した閉弁状態の維持を図ることができる。
【００３９】
以上のような圧縮代を制限するためのドーナッツ円環部１１１の板厚設定は次のようにすればよい。例えば図３(ａ)に示すように、リップ部９１４の非変形時の突出寸法Ｈに対し許容圧縮変形量（許容圧縮代）をＳとすれば、ドーナッツ円環部１１１の肉厚ＥとしてＥ＝Ｈ−Ｓを設定するようにすればよい。これにより、リップ部９１４の圧縮代を確実に許容圧縮代Ｓに制限することができる。なお、肉厚Ｅをより大きくすれば、リップ部９１４の圧縮変形量Ｓはより小さくなって弁座７６に対する密着範囲もより小さくなり、肉厚Ｅをより小さくすれば、リップ部９１４の圧縮変形量Ｓはより大きくなって弁座７６に対する密着範囲もより大きくなる。従って、ダイヤフラム９１の素材の有する弾性及び閉弁機能等を考慮して許容圧縮変形量Ｓを設定し、この許容圧縮変形量Ｓに基づいてバネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１の肉厚Ｅを設定するようにすればよい。
【００４０】
一方、注湯回路４を通して注湯されて湯張りが行われている状態等において、例えば停電等の原因により給水源から給湯回路２（入水路２１）への給水圧力が低下したり、負圧傾向になったりする事態が生じた場合には、一次側圧力作動室７７に導入される一次側圧力Ｐ１も同様に低下したり負圧傾向となる。この場合には、一次側圧力Ｐ１が二次側通路７４を通して導入されている二次側圧力Ｐ２と略同等まで低下すると、弁体９は開弁して注湯路４１に連通された二次側通路７４と排水通路７５とが互いに連通した状態になる（図４参照）。このため、例えば逆止弁４４が異物噛み込み等の異常を生じて注湯路４１を通して逆流が生じたとしても、その逆流は二次側通路４４、開弁状態の弁座７６の開口及び排水通路７５を通して排水され、一次側である給湯回路２の側への逆流を確実に防止することができることになる。
【００４１】
以上のように一次側圧力Ｐ１や二次側圧力Ｐ２の圧力変動に基づき開閉移動する弁体９に付随してバネ受け部材１１も開閉方向（図３（ａ）の左右方向）に移動することになる。この際、弁体９及びバネ受け部材１１の開閉移動をスムースに行わせるためのクリアランスＣ（ハウジング８の内周面８３の内径Ｄ２とバネ受け部材１１の外径Ｄ１との差）の存在に起因して、バネ受け部材１１が最大でクリアランスＣ分だけ偏心方向（筒軸Ｘに直交する方向，上記開閉方向に直交する方向）に位置ずれを生じるおそれがある。ところが、本実施形態の場合、弁座７６が内周側部位７６ａ及び外周側部位７６ｂに加えて各リブ端面７６ｃによって構成されているため、たとえ上記の位置ずれが生じたとしても、その位置ずれ後のバネ受け部材１１を上記の各リブ端面７６ｃによって確実に支持することができる。例えば図６（ｂ）に例示するように、筒軸Ｘに対し同軸位置にあるバネ受け部材（実線で示すバネ受け部材）１１が一点鎖線で示す位置まで偏心方向へ位置ずれしたとしても、各リブ端面７６ｃが外周側部位７６ｂよりも外周側に拡がっているため、この各リブ端面７６ｃによりバネ受け部材１１を確実に支持して閉弁時には弁座７６に密着させることができる。又、さらに最悪の場合、位置ずれによって内周縁１１１ａが外周側部位７６ｂよりも外周側に外れそうになったとしても、上記の通り各リブ端面７６ｃによってバネ受け部材１１を確実に支持することができ、万一の脱落という事態の発生を確実に回避することができる。
【００４２】
以上要するに、弁体９及びバネ受け部材１１の開閉移動をスムースに行わせるためにハウジング８の内周面８３との間にクリアランスＣを設定することに起因して、弁体９と共に又は弁体９とは別にバネ受け部材１１が筒軸Ｘに対し偏心方向に位置ずれし易くなり、バネ受け部材１１が弁座７６に対する本来の閉弁位置から位置ずれしたとしても、リブ端面７６ｃによってバネ受け部材１１のドーナッツ円環部１１１を支持することができる。これにより、閉弁状態において、バネ受け部材１１を上記の本来の閉弁位置の場合と同様に弁座７６の平坦面に密着した状態に維持させることができ、確実な閉弁機能を発揮し得る状態に維持することができる。
【００４３】
さらに、上記のリブ端面７６ｃによって位置ずれ後のバネ受け部材１１を確実に支持することができるため、弁座７６を構成する筒部７５ａの肉厚（リブ７５ｂを除く）として、リップ部９１４が密着し得る最低限の幅の内周側部位７６ａと、バネ受け部材１１の内周縁１１１ａ寄りの範囲が密着し得る最低限の幅の外周側部位７６ｂとを備えるように、つまり最低限に寸法設定することができ、これにより、開弁時に二次側通路７４から逆流湯水を排水通路７５に流したり吸気して二次側をブレークさせたりするための排水・吸気用の通路開口断面積を十分に確保しつつ、ハウジング８の大型化を回避することができる。
【００４４】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、スペーサをバネ受け部材１１の一部であるドーナッツ円環部１１１により構成しているが、これに限らず、バネ受け部材とは別個にスペーサを設けるようにしてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では４つのリブ７５ｂ，７５ｂ，…を形成したものを例示しているが、これに限らず、バネ受け部材１１が最も位置ずれし易い方向（図例のものでは重力作用を受けて位置ずれすることになる下方）に突出する１つのリブ７５ｃ（図６（ａ）に一点鎖線で示すリブを参照）のみを形成し、この１つのリブ７５ｃにより１つのリブ端面（突出端面）のみを形成するようにしてもよい。
【００４６】
さらに、上記実施形態では弁座７６を構成する各リブ端面（突出端面）７６ｃとして、リブ７５ｂを形成し、このリブ７５ｂの弁座７６側の端面（リブ端面）により形成するようにしているが、これに限らず、リブ７５ｂの形成の代わりに、弁座７６の外周部から凸部を形成し、この凸部の弁座７６側の端面により突出端面を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
７ 逆流防止装置
８ ハウジング
９ 弁体
７２ 一次側通路
７４ 二次側通路
７５ 排水通路
７５ａ 筒部
７５ｂ，７５ｃ リブ
７６ 弁座
７６ｃ リブ端面（突出端面）
９１ ダイヤフラム
１１１ ドーナッツ円環部（スペーサ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉弁方向に作用される一次側圧力と、開弁方向に作用される二次側圧力との差圧に基づいて、ハウジングに内蔵されたダイヤフラムが弁座に対し当接・離反することにより、排水通路と二次側通路との間を遮断状態又は連通状態に切換するように構成され、上記ダイヤフラムが弁座に当接して閉弁する際に、そのダイヤフラムと弁座との間に挟み込まれることにより上記弁座に押し付けられるダイヤフラムの圧縮代を所定範囲に制限するドーナッツ円環状のスペーサを備えた逆流防止装置において、
上記弁座にはその外周側位置から部分的にこの弁座と面一に連続するよう突出する少なくとも１つの突出端面が形成され、
上記弁座の外径は上記スペーサの内径よりも大に設定される一方、上記突出端面の突出寸法は上記スペーサの弁座に対する偏心方向の位置ずれ可能寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする逆流防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載の逆流防止装置であって、
上記突出端面は、上記スペーサが重力作用により位置ずれし易い方向に突出するように形成されている、逆流防止装置。
【請求項３】
請求項１に記載の逆流防止装置であって、
上記突出端面は、上記弁座から放射方向にかつ均等配置で突出するよう３つ以上形成されている、逆流防止装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に記載の逆流防止装置であって、
上記弁座は筒部の開口端面によって構成され、上記突出端面はその筒部の外周面に突出形成されたリブの端面によって構成されている、逆流防止装置。
【請求項１】
閉弁方向に作用される一次側圧力と、開弁方向に作用される二次側圧力との差圧に基づいて、ハウジングに内蔵されたダイヤフラムが弁座に対し当接・離反することにより、排水通路と二次側通路との間を遮断状態又は連通状態に切換するように構成され、上記ダイヤフラムが弁座に当接して閉弁する際に、そのダイヤフラムと弁座との間に挟み込まれることにより上記弁座に押し付けられるダイヤフラムの圧縮代を所定範囲に制限するドーナッツ円環状のスペーサを備えた逆流防止装置において、
上記弁座にはその外周側位置から部分的にこの弁座と面一に連続するよう突出する少なくとも１つの突出端面が形成され、
上記弁座の外径は上記スペーサの内径よりも大に設定される一方、上記突出端面の突出寸法は上記スペーサの弁座に対する偏心方向の位置ずれ可能寸法に対応して設定されている
ことを特徴とする逆流防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載の逆流防止装置であって、
上記突出端面は、上記スペーサが重力作用により位置ずれし易い方向に突出するように形成されている、逆流防止装置。
【請求項３】
請求項１に記載の逆流防止装置であって、
上記突出端面は、上記弁座から放射方向にかつ均等配置で突出するよう３つ以上形成されている、逆流防止装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に記載の逆流防止装置であって、
上記弁座は筒部の開口端面によって構成され、上記突出端面はその筒部の外周面に突出形成されたリブの端面によって構成されている、逆流防止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１６９５６３（Ｐ２０１１−１６９５６３Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６３３６（Ｐ２０１０−３６３３６）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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